JP7003289B2

JP7003289B2 - 基板収納筐体

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Publication number: JP7003289B2
Application number: JP2020551669A
Authority: JP
Inventors: 慧秋山
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Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
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Description

この発明は，例えば車載電子制御装置に適用される基板収納筐体の構造，特には回路基板に搭載された発熱部品の発生熱を，効率よく基板収納筐体に伝熱するための改良された基板収納筐体に関するものである。

金属製のベースと樹脂製又は金属製のカバーとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板と，前記カバーの内面と対向する前記回路基板の表面に搭載された発熱部品と，前記回路基板の裏面と対向する前記ベースの内面に設けられた伝熱台座とを備え，前記発熱部品の発生熱が前記回路基板と前記伝熱台座を介して前記ベースに伝熱熱放散される基板収納筐体は公知である。
例えば，下記の特許文献１による「パワーモジュール」の図１及び図２によれば，パワーモジュール100（本願でいう基板収納筐体）は，回路基板10と，半導体素子22（本願でいう発熱部品）と，前記回路基板10の外周を囲む絶縁性のケース50（本願でいう樹脂製のカバー）とを備え，前記ケース50は，放熱部材42（本願でいう金属製のベース）に固定するネジ62A,62B（本願でいう締結部材）を挿入するための，前記回路基板10の周囲に形成された２個以上の貫通孔54A,54Bと，前記回路基板10の周縁部を，前記回路基板10の第１金属層14の側から押える押え部56（本願でいうカバー側挟持部）と，前記貫通孔54A,54Bに挿入されたネジ62A,62Bから前記ケース50が受けるべき力を前記回路基板10に与える突出部58（本願でいう突起部）とを有している。

そして，段落００２８の記載によれば，回路基板10は，接着剤等によってケース50に接着されていて，ケース50内の半導体素子22等は，水分，塵埃，接触等からの保護のために，封止材72によって封止されている。
また，封止材72は，例えば，シリコン系のゲルや，エポキシ系のハードレジンであり，第２金属層16は，シリコングリス等のサーマル・インターフェース・マテリアル32を介して，放熱部材42に固定される。
また，段落０００９によれば，パワーモジュールは，貫通孔54A,54Bに挿入されたネジ62A,62Bから上記ケース50が受けるべき力を回路基板10に与える突出部58を有するので，押え部56が回路基板10の周縁部を押えることにより生じ得る回路基板10の変形を抑えることができる。
従って，回路基板10に取り付けられるヒートシンク等の放熱部材42と回路基板10との間において隙間が形成されにくいようにすることができ，放熱性のよいパワーモジュールを提供することができる。

特開2015-122453号公報（図１，図２,段落０００８，０００９，００２８）

（１）従来技術の課題の説明
前記の特許文献１による「パワーモジュール」では，発熱部品である半導体素子22の発生熱は，第１金属層14と絶縁基板12と第２金属層16と，熱伝導性のサーマル・インターフェース・マテリアル32を介して放熱部材42に伝熱熱放散するようになっているので，高温及び低温環境下でサーマル・インターフェース・マテリアル32の熱伝導特性が劣化すると放熱部材42に対する熱放散特性が大幅に悪化する問題点があるとともに，回路基板10をケース50に接着したり，サーマル・インターフェース・マテリアル32を塗布する工程を必要とする問題点がある。
また，環境温度変化によってサーマル・インターフェース・マテリアル32が収縮すると，ネジ62A,62Bの締付け圧力が減少して，このネジ62A,62Bに緩みが発生する問題点がある。
これを回避するために，サーマル・インターフェース・マテリアル32に代わって薄膜の絶縁シートを用いた場合，絶縁シートには弾力性がないので第２金属層16と絶縁シートとの間に隙間ができないようにすることが必要となり，絶縁シートの厚さ寸法のバラツキや，回路基板10の変形，或いは回路基板10とケース50との間に接着誤差が発生すると，絶縁シートの密着性が得られず，ここに伝熱熱抵抗が発生する問題点がある。
また，ネジ62Aがケース50と回路基板10と絶縁シートと放熱部材42とを含む複数材料を共締め固定することにも問題がある。

（２）発明の目的の説明
この発明の目的は，回路基板を密閉挟持する樹脂製又は金属製のカバーと金属製のベースと締結部材で一体化してなる基板収納筐体において，回路基板に搭載された発熱部品とベースとの間で安定した伝熱特性が得られるようにした安価な構成の基板収納筐体を提供することである。

この発明による基板収納筐体は，金属製のベースと樹脂製又は金属製のカバーとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板と，前記カバーの内面と対向する前記回路基板の表面に搭載された表面実装部品である発熱部品と，前記回路基板の裏面と対向する前記ベースの内面に設けられた伝熱台座とを備え，前記発熱部品の発生熱が前記回路基板と前記伝熱台座を介して前記ベースに伝熱熱放散される基板収納筐体であって，
前記回路基板は，表裏の信号パターンに設けられた表裏の半田レジスト膜と，前記発熱部品の伝熱ブロックが半田付けされる表面導電層と，この表面導電層に対してメッキ穴を介して伝熱接続された裏面導電層とを備えるとともに，半田レジスト膜が除外されている前記裏面導電層と前記伝熱台座との間隙には，前記半田レジスト膜の厚さ寸法の２倍以上の厚さ寸法を有する絶縁シートが介挿されており，
前記ベースと前記カバーの少なくとも一対の対辺位置には，ベース側挟持部とカバー側挟持部が設けられ，前記ベース側挟持部と前記カバー側挟持部とは，前記回路基板の少なくとも一対の対辺位置を圧接挟持するための複数の締結部材によって一体化固定されている。

そして，前記複数の締結部材による前記ベースと前記カバーの締結開始前における，前記ベース側挟持部の挟持面と前記伝熱台座の上面部との落差寸法Ｇ0は，前記絶縁シートの厚さ寸法Ｔ0の最小寸法未満の寸法となっていて，
前記伝熱台座の上面に前記絶縁シートを載せた状態で前記回路基板を搭載すると，前記回路基板の裏面と前記ベース側挟持部との間には前記厚さ寸法Ｔ0から前記落差寸法Ｇ0を減じた残留間隙Ｔ0－Ｇ0＞０が発生しており，
前記カバーの内面には複数の突起部が設けられ，前記突起部の先端面には前記回路基板と当接する弾性体が設けられており，
前記カバーを前記回路基板の上面に搭載すると，前記弾性体がまず前記回路基板の表面に当接し，続いて前記締結部材の締結が開始すると前記弾性体の圧縮が開始して，前記締結部材の締結動作に伴って前記回路基板の湾曲変形と前記弾性体の更なる圧縮が進行し，
前記締結部材の締結完了時には，前記回路基板は前記ベース側挟持部とカバー側挟持部によって圧接挟持されるとともに，前記突起部の先端面と前記回路基板の表面との間には前記弾性体が圧縮された状態で残留している関係に前記突起部の高さ寸法と前記弾性体の厚さ寸法とが決定されている。

以上のとおり，この発明による基板収納筐体は，発熱部品を搭載した回路基板が，締結部材によって一体化される一対のベースとカバーによって構成された筐体内に収納固定され，前記発熱部品の発生熱は回路基板の裏面からベースの内面に設けられた伝熱台座に伝熱放散するものであって，
回路基板の裏面と伝熱台座との間に設けられた絶縁シートの厚さ寸法Ｔ0は，ベース側挟持部と伝熱台座との落差寸法Ｇ0よりも大きく設定されていることによって絶縁シートは回路基板によって伝熱台座に圧接され，
カバーの内面には弾性体を介して回路基板を押圧する突起部が設けられ，回路基板の周辺部が締結部材の締結動作に伴って湾曲変形しても，絶縁シートに対する圧接力はカバーの内面に設けられた突起部と弾性体によって絶縁シートに対する圧接力の減少を抑制し，
締結部材によるカバーとベースの締結完了時には，回路基板はベース側挟持部とカバー側挟持部によって圧接挟持されるとともに，突起部の先端面と前記回路基板の表面との間には弾性体が圧縮された状態で残留している関係に突起部の高さ寸法と弾性体の厚さ寸法とが決定されている。

従って，絶縁シートは薄膜の非伝熱性フィルム材であるか，又は伝熱性の薄膜シートを用いて，絶縁シートが圧縮変形し難いものであっても，絶縁シートと回路基板及び伝熱台座との間に間隙が発生せず，安定して伝熱特性を得ることができ，伝熱特性の劣化変動が発生しやすい伝熱ボンドの充填塗布などの余分の作業工程が不要となる効果がある。
また，回路基板と伝熱台座の対向部位には半田レジスト膜を廃止して伝熱特性を向上することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による基板収納筐体の構成断面図である。図１における締結部位を示すＦ２円形部の拡大図である。図１における表面実装部品である，リード端子付きの発熱部品の表面図である。図１における表面実装部品である，リード端子付きの発熱部品の背面図である。図１における表面実装部品である，リード端子無しの発熱部品の表面図である。図１における表面実装部品である，リード端子無しの発熱部品の背面図である。図３Ａの発熱部品に対して，４方の角部に突起部を配置した場合の表面図である。図３Ｃの発熱部品に対して２方の角部に突起部を配置した場合の表面図である。２辺に対してリード端子を有する発熱部品に対し，リード端子が存在しない２辺に突起部を配置した場合の表面図である。図１における発熱部品搭載部の回路基板の断面図である。図１におけるベースとカバーの締結前段階状態を示す断面図である。図１におけるベースとカバーの締結開始段階状態を示す断面図である。図１におけるベースとカバーの締結完了状態を示す断面図である。この発明の実施の形態２による基板収納筐体の構成断面図である。この発明の実施の形態３による基板収納筐体の構成断面図である。

実施の形態１．
（１）構成と作用の詳細な説明
以下，この発明の実施の形態１による基板収納筐体の構成断面図である図１と，図１における締結部位を示すＦ２円形部の拡大図である図２と，図１における表面実装部品である発熱部品の外観図である図３Ａ～図３Ｄと，図１における表面実装部品である発熱部品に対する突起部の配置図である図４Ａ～図４Ｃと，図１における発熱部品搭載部の回路基板の断面図である図５について，その構成を順次説明する。
先ず，図１において，方形の回路基板130を収納する基板収納筐体100Aは，例えばアルミダイキャスト製のベース110Aと，樹脂製のカバー120Aによって構成されて，その４隅には例えばネジである締結部材140が設けられて一体化されている。
ベース110Aの中央部に島状に突出する伝熱台座111の表面には，例えば厚さが100μｍである薄膜の絶縁シート112が載置又は貼付されており，この絶縁シート112は例えば厚さが200μｍで伝熱性を有する弾性絶縁シートであってもよい。
また，ベース110Aの外周３辺にはベース側挟持部113が設けられている。

一方，カバー120Aの内面には複数の突起部121が設けられていて，この突起部121の先端部は弾性体122を介して回路基板130の表面に当接するようになっている。
また，カバー120Aの外周３辺にはカバー側挟持部123が設けられていて，前記のベース側挟持部113と対向し，ここに回路基板130の３方の周辺部が圧接挟持されている。
回路基板130の表面には図５で後述する発熱部品131が搭載され，この発熱部品131は例えば図３Ａと図３Ｂで後述する電極端子131aと伝熱ブロック131bを備えている。
なお，回路基板130の残る一辺には図８で後述するコネクタハウジング138が搭載され，このコネクタハウジング138は図１では紙面の裏面方向に位置している。
また，ベース110Aとカバー120Aの外周４辺には，図２と図８で後述する第一環状シール材141が設けられている。

図２において，ベース110Aの外周３辺にはベース側挟持部113が設けられ，このベース側挟持部113は図８で後述するとおりベース110Aの残る１辺にも延長されている。
また，カバー120Aの外周３辺にはカバー側挟持部123が設けられ，このカバー側挟持部123とベース側挟持部113に挟まれた回路基板130の３辺は，締結部材140によって圧接挟持されていて，回路基板130の被挟持面には表裏の半田レジスト膜135a,135bが塗布されている。
第一環状シール材141は，ベース110Aの外周位置に設けられた凹条部と，カバー120A側に設けられた凸条部との嵌合面に塗布されていて，回路基板130がベース側挟持部113とカバー側挟持部123によって圧接挟持されたときには，過剰に塗布された第一環状シール材141が流出する空隙部Ｓgを有している。

表面実装部品である発熱部品131の外観図である図３Ａから図３Ｄにおいて，図３Ａはリード端子付きの場合の表面図，図３Ｂはリード端子付きの場合の背面図，図３Ｃはリード端子無しの場合の表面図，図３Ｄはリード端子無しの場合の背面図である。
いずれの場合も，発熱部品131の背面には伝熱ブロック131bが露出しており，リード端子の有無に関わらず，複数の電極端子131aが伝熱ブロック121bの取付面と同一面上に配置されている。
なお，この電極端子131aは発熱部品131の４辺又は対向２辺に設けられている。
表面実装部品である発熱部品131に対する突起部121の配置図である図４Ａから図４Ｃにおいて，図４Ａは図３Ａの発熱部品131に対して，４方の角部に突起部121を配置したもの，図４Ｂは図３Ｃの発熱部品131に対して２方の角部に突起部121を配置したもの，図４Ｃは２辺に対してリード端子を有する発熱部品131に対し，リード端子が存在しない２辺に突起部121を配置したものの上面図である。

図５において，伝熱台座111の上面に絶縁シート112を介して圧接される回路基板130には，電極端子131aと伝熱ブロック131bを有する発熱部品131が搭載されていて，この回路基板130の絶縁基材である表層基材130aと裏層基材130bと中層基材130cには，導体箔である表面導電層132aと裏面導電層132bと中間層導電層132c，及び表裏の信号パターン134a,134bと中間層信号パターン134cが設けられている。
そして，表面導電層132aは表面伝熱半田層133aを介して伝熱ブロック131bに半田付けされ，表面導電層132aと裏面導電層132bと中間層導電層132cとはスルーホールメッキ層132dによって導電接続されている。
また，表裏の信号パターン134a,134bには，半田接続部位を除いて表裏の半田レジスト膜135a,135bが施され，電極端子131aは表側の信号パターン134aに半田接続されている。
なお，伝熱ブロック131bと表面導電層132aを接続する表面伝熱半田層133aの半田の一部はスルーホールメッキ穴に流入しているが，この半田は裏面導電層132bまで浸透しないようになっていて，絶縁シート112は裏面導電層132bに圧接されるようになっている。

次に，図１におけるベース110Aとカバー120Aの締結変遷状態を示す断面図である図６Ａから図６Ｃについて，基板収納筐体100Aの組立て手順に対応した主要部の位置関係を説明する。
締結前段階における図６Ａは，ベース110Aの外周部には第一環状シール材141が環状に塗布されていて，その後，発熱部品131と図８で示すコネクタハウジング138が搭載されている回路基板130とが絶縁シート112を介して伝熱台座111の上面に搭載され，続いて，突起部121の先端部に弾性体122が付着されているカバー120Aが下降接近して，弾性体122が回路基板130の表面に接触開始した時点における主要部の位置関係を示している。
ここで，落差寸法Ｇ0は，伝熱台座111の上面と，ベース側挟持部113の表面との間の寸法であり，伝熱台座111の上面はベース側挟持部113の表面よりも低い位置Ｇ0＞０になっている。
また，絶縁シート112の厚さ寸法Ｔ0は，各部の寸法誤差を含めても落差寸法Ｇ0よりは大きくなるように設定されていて，例えばＴ0≧100μｍである。

締結開始段階における図６Ｂは，カバー120Aが締結部材140によって更に下降して，弾性体122が圧縮されながらカバー側挟持部123の下面が回路基板130の表面部に当接した時点における主要部の位置関係を示している。
ここで，残留間隙Ｔ0－Ｇ0は，回路基板130の裏面部とベース側挟持部113の表面との間隙寸法となっている。
なお，図６Ａの状態において，回路基板130に湾曲変形があって，その中央部が図６Ａの下方向に突出している場合を想定すると，弾性体122が回路基板130に当接する前に，回路基板130の周辺部がカバー側挟持部123と当接し，カバー120Aの下降に伴って回路基板130の湾曲変形が修正されながら図６Ｂの状態に移行することになる。
そして，回路基板130の湾曲変形を修正するための反力は，回路基板130と絶縁シート112を有する伝熱台座111の上面で対抗し，突起部121による押圧力は作用していない。

締結完了段階における図６Ｃは，カバー120Aが締結部材140によって更に下降して，回路基板130の圧接挟持が完了した状態を示しており，この段階では回路基板130は残留間隙Ｔ0－Ｇ0を吸収するために矢印136の方向に湾曲していることになる。
ここで，回路基板130の圧接挟持部と絶縁シート112の端面までの距離をアーム長Ｌ0とすると，湾曲部の平均傾斜角θは算式(１）で示される。
θ≒（Ｔ0－Ｇ0）/Ｌ0 （rad）・・・・（１）
例えば，Ｔ0－Ｇ0＝100～200μm，Ｌ0≧５ｍｍとすると，
θ＝0.02～0.04 （rad）＝3.6～7.2 （deg）となっている。

なお，図６Ａの状態において，回路基板130に湾曲変形があって，その中央部が図６Ａの上方向に突出している場合を想定すると，弾性体122が回路基板130に当接した時点では，回路基板130の周辺部がベース側挟持部113とカバー側挟持部123のいずれとも接触しておらず，カバー120Aの下降に伴って回路基板130の湾曲変形が更に助長されながら図６Ｃの状態に移行することになる。
そして，回路基板130の湾曲変形を助長するための反力は，回路基板130と絶縁シート112を有する伝熱台座111の上面で対抗し，突起部121による押圧力は作用していない。

（２）実施の形態１の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり，この発明の実施の形態１による基板収納筐体100Aは，金属製のベース110Aと樹脂製のカバー120Aとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板130と，前記カバー120Aの内面と対向する前記回路基板130の表面に搭載された表面実装部品である発熱部品131と，前記回路基板130の裏面と対向する前記ベース110Aの内面に設けられた伝熱台座111とを備え，前記発熱部品131の発生熱が前記回路基板130と前記伝熱台座111を介して前記ベース110Aに伝熱熱放散される基板収納筐体100Aであって，
前記回路基板130は，表裏の信号パターン134a,134bに設けられた表裏の半田レジスト膜135a,135bと，前記発熱部品131の伝熱ブロック131bが半田付けされる表面導電層132aと，この表面導電層132aに対してメッキ穴を介して伝熱接続された裏面導電層132bとを備えるとともに，半田レジスト膜135bが除外されている前記裏面導電層132bと前記伝熱台座111との間隙には，前記半田レジスト膜135a,135bの厚さ寸法の２倍以上の厚さ寸法を有する絶縁シート112が介挿されており，
前記ベース110Aと前記カバー120Aの少なくとも一対の対辺位置には，ベース側挟持部113とカバー側挟持部123が設けられ，前記ベース側挟持部113と前記カバー側挟持部123とは，前記回路基板130の少なくとも一対の対辺位置を圧接挟持するための複数の締結部材140によって一体化固定されている。

そして，前記複数の締結部材140による前記ベース110Aと前記カバー120Aの締結開始前における，前記ベース側挟持部113の挟持面と前記伝熱台座111の上面部との落差寸法Ｇ0は，前記絶縁シート112の厚さ寸法Ｔ0の最小寸法未満の寸法となっていて，
前記伝熱台座111の上面に前記絶縁シート112を載せた状態で前記回路基板130を搭載すると，前記回路基板130の裏面と前記ベース側挟持部113との間には前記厚さ寸法Ｔ0から前記落差寸法Ｇ0を減じた残留間隙Ｔ0－Ｇ0＞０が発生しており，
前記カバー120Aの内面には複数の突起部121が設けられ，前記突起部121の先端面には前記回路基板130と当接する弾性体122が設けられており，
前記カバー120Aを前記回路基板130の上面に搭載すると，前記弾性体122がまず前記回路基板130の表面に当接し，続いて前記締結部材140の締結が開始すると前記弾性体122の圧縮が開始して，前記締結部材140の締結動作に伴って前記回路基板130の湾曲変形と前記弾性体122の更なる圧縮が進行し，
前記締結部材140の締結完了時には，前記回路基板130は前記ベース側挟持部113とカバー側挟持部123によって圧接挟持されるとともに，前記突起部121の先端面と前記回路基板130の表面との間には前記弾性体122が圧縮された状態で残留している関係に前記突起部121の高さ寸法と前記弾性体122の厚さ寸法とが決定されている。

前記ベース110Aと前記カバー120Aの輪郭外周部には，凹条部と凸条部によって構成された環状溝が設けられて，第一環状シール材141が充填塗布されており，
前記環状溝は，前記回路基板130が，前記ベース側挟持部113と前記カバー側挟持部123によって圧接挟持された状態において，過剰な前記第一環状シール材141が流出する空隙部Ｓgを構成し，
前記弾性体122は，前記第一環状シール材141と同じ硬度を有するシリコン樹脂系の接着材となっている。
以上のとおり，この発明の請求項２に関連し，ベースとカバーの輪郭外周部には第一環状シール材が充填塗布される環状溝が設けられて防水構造を構成し，カバーの突起部に設けられる弾性体はこの第一環状シール材と同じ硬度を有するシリコン樹脂材となっている。
従って，弾性体と第一環状シール材を同一材料として，組立作業性を向上するとともに，安価な構成とすることができる特徴がある。
また，回路基板がベース側挟持部とカバー側挟持部によって圧接挟持されたときに発生する，突起部の先端に設けられている弾性体の圧縮寸法は，第一環状シール材の充填量の多寡によって変動せず，回路基板の裏面とベース側挟持部との間の残留間隙Ｔ0－Ｇ0によって決定される特徴がある。
これは，実施の形態２及び実施の形態３についても同様である。

前記発熱部品131は，突出型又は非突出型の前記電極端子131aを，一対或いは二対の対辺に有する方形形状を成すとともに，前記回路基板130の前記表面導電層132aに半田付けされる前記伝熱ブロック131bを備え，
前記突起部121は，前記発熱部品131の一対又は二対の角部であるか，前記電極端子131aを持たない一対の対辺の中間位置に配置されている。
以上のとおり，この発明の請求項５に関連し，カバーの内面に設けられた突起部は，発熱部品の一対又は二対の角部であるか，電極端子を持たない一対の対辺位置に設けられている。
従って，突起部による回路基板の押圧部には配線パターンを設けないようにして，突起部による配線パターンの損傷が発生しないようにすることができる特徴がある。
これは，実施の形態２及び実施の形態３についても同様である。

実施の形態２．
（１）構成と作用の詳細な説明
以下，この発明の実施の形態２による板収納筐体の構成断面図である図７について，図１のものとの相違点を中心にしてその構成と作用について説明する。
なお，各図において実施の形態２における防水型基板収納筐体100Bは，実施の形態１における防水型基板収納筐体100Aに相当しており，符号における大文字のアルファベットの違いによって実施の形態の違いを示している。
そして，実施の形態１におけるカバー120Aは樹脂製であるが，実施の形態２におけるカバー120Bは金属製のものであり，その内面には伝熱突起124が付加されている。
また，図７では，図１において図示が省略されていたコネクタハウジング138が示されている。

先ず，図７において，方形の回路基板130を収納する基板収納筐体100Bは，例えばアルミダイキャスト製のベース110Bと，同じくアルミダイキャスト製のカバー120Bによって構成されて，その４隅には例えばネジである締結部材140が設けられて一体化されている。
ベース110Bの中央部に島状に突出する伝熱台座111の表面には，例えば厚さが100μｍである薄膜の絶縁シート112が載置又は貼付されており，この絶縁シート112は例えば厚さが200μｍで伝熱性を有する弾性絶縁シートであってもよい。
また，ベース110Bの外周３辺にはベース側挟持部113が設けられている。
一方，カバー120Bの内面には複数の突起部121が設けられていて，この突起部121の先端部は弾性体122を介して回路基板130の表面に当接するようになっている。
また，カバー120Bの外周３辺にはカバー側挟持部123が設けられていて，前記ベース側挟持部113と対向し，ここに回路基板130の３方の周辺部が圧接挟持されている。

回路基板130の表面には図５で前述した発熱部品131が搭載され，この発熱部品131は例えば図３Ａと図３Ｂで前述した電極端子131aと伝熱ブロック131bを備えている。
そして，カバー120Bの内面には伝熱突起124が一体成形されていて，伝熱ボンド137を介して発熱部品131の外面部と接触するようになっている。
前記カバー120Bの側面開口部には樹脂製のコネクタハウジング138が設けられ，このコネクタハウジング138はカバー120Bの側面開口部と，ベース110Bの一辺との間に設けられた第二環状シール材142によって回路基板130を密閉収納し，第一環状シール材141と第二環状シール材142は，ベース110Bの一辺に設けられた共通部環状シール材143を共通部分として立体交差している。
コネクタハウジング138には，外部機器との間で配線接続するための複数の接続端子139が圧入保持されているとともに，この接続端子139の直交折曲部は回路基板130に半田付けされている。

（２）実施の形態２の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり，この発明の実施の形態２による基板収納筐体100Bは，金属製のベース110Bと金属製のカバー120Bとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板130と，前記カバー120Bの内面と対向する前記回路基板130の表面に搭載された表面実装部品である発熱部品131と，前記回路基板130の裏面と対向する前記ベース110Bの内面に設けられた伝熱台座111とを備え，前記発熱部品131の発生熱が前記回路基板130と前記伝熱台座111を介して前記ベース110Bに伝熱熱放散される基板収納筐体100Bであって，
前記回路基板130は，表裏の信号パターン134a,134bに設けられた表裏の半田レジスト膜135a,135bと，前記発熱部品131の伝熱ブロック131bが半田付けされる表面導電層132aと，この表面導電層132aに対してメッキ穴を介して伝熱接続された裏面導電層132bとを備えるとともに，半田レジスト膜135bが除外されている前記裏面導電層132bと前記伝熱台座111との間隙には，前記半田レジスト膜135a,135bの厚さ寸法の２倍以上の厚さ寸法を有する絶縁シート112が介挿されており，
前記ベース110Bと前記カバー120Bの少なくとも一対の対辺位置には，ベース側挟持部113とカバー側挟持部123が設けられ，前記ベース側挟持部113と前記カバー側挟持部123とは，前記回路基板130の少なくとも一対の対辺位置を圧接挟持するための複数の締結部材140によって一体化固定されている。

そして，前記複数の締結部材140による前記ベース110Bと前記カバー120Bの締結開始前における，前記ベース側挟持部113の挟持面と前記伝熱台座111の上面部との落差寸法Ｇ0は，前記絶縁シート112の厚さ寸法Ｔ0の最小寸法未満の寸法となっていて，
前記伝熱台座111の上面に前記絶縁シート112を載せた状態で前記回路基板130を搭載すると，前記回路基板130の裏面と前記ベース側挟持部113との間には前記厚さ寸法Ｔ0から前記落差寸法Ｇ0を減じた残留間隙Ｔ0－Ｇ0＞０が発生しており，
前記カバー120Bの内面には複数の突起部121が設けられ，前記突起部121の先端面には前記回路基板130と当接する弾性体122が設けられており，
前記カバー120Bを前記回路基板130の上面に搭載すると，前記弾性体122がまず前記回路基板130の表面に当接し，続いて前記締結部材140の締結が開始すると前記弾性体122の圧縮が開始して，前記締結部材140の締結動作に伴って前記回路基板130の湾曲変形と前記弾性体122の更なる圧縮が進行し，
前記締結部材140の締結完了時には，前記回路基板130は前記ベース側挟持部113とカバー側挟持部123によって圧接挟持されるとともに，前記突起部121の先端面と前記回路基板130の表面との間には前記弾性体122が圧縮された状態で残留している関係に前記突起部121の高さ寸法と前記弾性体122の厚さ寸法とが決定されている。

前記カバー120Bはアルミダイキャスト製のものであって，その内面には前記突起部121に加えて伝熱突起124が設けられ，
前記回路基板130に半田接続される前記発熱部品131の非半田面と，前記伝熱突起124との対向面に設けられた間隙部には伝熱ボンド137が塗布されている。
以上のとおり，この発明の請求項４に関連し，アルミダイキャスト製のカバーの内面には伝熱突起が設けられて，発熱部品の非半田面と対向し，この対向間隙部には伝熱ボンドが塗布されている。
従って，発熱部品と伝熱突起との対向間隙部の間隙寸法を十分に大きくしておいて，関連部品の寸法バラツキがあっても，発熱部品が伝熱突起によって直接圧接されることがなく，伝熱ボンドを介して発熱部品の熱放散特性を向上することができる特徴がある。

実施の形態３．
（１）構成と作用の詳細な説明
以下，この発明の実施の形態３による板収納筐体の構成断面図である図８について，図１のものとの相違点を中心にしてその構成と作用について説明する。
なお，各図において実施の形態３における防水型基板収納筐体100Cは，実施の形態１における防水型基板収納筐体100Aに相当しており，符号における大文字のアルファベットの違いによって実施の形態の違いを示している。
そして，実施の形態１における伝熱台座111は回路基板130の中央部に設けられているが，実施の形態３では挟持部に接近している場合，或いはコネクタハウジング138に接近している場合のものとなっている。
また，図８では，図１において図示が省略されていたコネクタハウジング138が示されている。

先ず，図８において，方形の回路基板130を収納する基板収納筐体100Cは，例えばアルミダイキャスト製のベース110Cと，樹脂製又は金属製のカバー120Cによって構成されていて，その４隅には例えばネジである締結部材140が設けられて一体化されている。
ベース110Cの周辺部（図８は左端の例）に突出する伝熱台座111aの表面には，例えば厚さが100μｍである薄膜の絶縁シート112が載置又は貼付されており，この絶縁シート112は例えば厚さが200μｍで伝熱性を有する弾性絶縁シートであってもよいことは実施の形態１と同様である。
また，ベース110Cの中央部で後述のコネクタハウジング138に接近した位置には伝熱台座111bが設けられ，同様の絶縁シート112が載置又は貼付されている。
そして，回路基板130はベース110Cの外周３辺に設けられたベース側挟持部113と，カバー120Cの外周３辺に設けられたカバー側挟持部123によって挟持されている。
一方，カバー120Cの内面には複数の突起部121が設けられていて，この突起部121の先端部は弾性体122を介して回路基板130の表面に当接するようになっている。
しかし，周辺部側の伝熱台座111aでは突起部121の一部が省略されている。

回路基板130の表面には図５で前述した発熱部品131が搭載され，この発熱部品131は例えば図３Ａと図３Ｂで前述した電極端子131aと伝熱ブロック131bを備えている。
カバー120Cの側面開口部には樹脂製のコネクタハウジング138が設けられ，このコネクタハウジング138はカバー120Cの側面開口部と，ベース110Cの一辺との間に設けられた第二環状シール材142によって回路基板130を密閉収納し，第一環状シール材141と第二環状シール材142は，ベース110Cの一辺に設けられた共通部環状シール材143を共通部分として立体交差している。
コネクタハウジング138には，外部機器との間で配線接続するための複数の接続端子139が圧入保持されているとともに，この接続端子139の直交折曲部は回路基板130に半田付けされている。

ここで，伝熱台座111aがベース側挟持部113に接近した位置に偏在配置されるものである場合，カバー側挟持部123の内側端部と絶縁シート112の対向端面との間隔寸法である第一アーム長Ｌ1は，回路基板130の厚さ寸法の４倍以上の値となっていて，発熱部品131におけるカバー側挟持部123との接近位置には，突起部121が省略されている。
また，伝熱台座111bがコネクタハウジング138に圧入されている接続端子139に接近した位置に設けられるものである場合，伝熱台座111bに載置されている絶縁シート112の端面から，接続端子139の直交折曲部までの寸法である第二アーム長Ｌ2は，コネクタハウジング138に圧入固定されている接続端子139の水平突出部寸法Ｌ3以上の寸法となっている。

（２）実施の形態３の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり，この発明の実施の形態３による基板収納筐体100Cは，金属製のベース110Cと樹脂製又は金属製のカバー120Cとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板130と，前記カバー120Cの内面と対向する前記回路基板130の表面に搭載された表面実装部品である発熱部品131と，前記回路基板130の裏面と対向する前記ベース110Cの内面に設けられた伝熱台座111とを備え，前記発熱部品131の発生熱が前記回路基板130と前記伝熱台座111を介して前記ベース110Cに伝熱熱放散される基板収納筐体100Cであって，
前記回路基板130は，表裏の信号パターン134a,134bに設けられた表裏の半田レジスト膜135a,135bと，前記発熱部品131の伝熱ブロック131bが半田付けされる表面導電層132aと，この表面導電層132aに対してメッキ穴を介して伝熱接続された裏面導電層132bとを備えるとともに，半田レジスト膜が除外されている前記裏面導電層132bと前記伝熱台座111との間隙には，前記半田レジスト膜135a,135bの厚さ寸法の２倍以上の厚さ寸法を有する絶縁シート112が介挿されており，
前記ベース110Cと前記カバー120Cの少なくとも一対の対辺位置には，ベース側挟持部113とカバー側挟持部123が設けられ，前記ベース側挟持部113と前記カバー側挟持部123とは，前記回路基板130少なくとも一対の対辺位置を圧接挟持するための複数の締結部材140によって一体化固定されている。

そして，前記複数の締結部材140による前記ベース110Cと前記カバー120Cの締結開始前における，前記ベース側挟持部113の挟持面と前記伝熱台座111の上面部との落差寸法Ｇ0は，前記絶縁シート112の厚さ寸法Ｔ0の最小寸法未満の寸法となっていて，
前記伝熱台座111の上面に前記絶縁シート112を載せた状態で前記回路基板130を搭載すると，前記回路基板130の裏面と前記ベース側挟持部113との間には前記厚さ寸法Ｔ0から前記落差寸法Ｇ0を減じた残留間隙Ｔ0－Ｇ0＞０が発生しており，
前記カバー120Cの内面には複数の突起部121が設けられ，前記突起部121の先端面には前記回路基板130と当接する弾性体122が設けられており，
前記カバー120Cを前記回路基板130の上面に搭載すると，前記弾性体122がまず前記回路基板130の表面に当接し，続いて前記締結部材140の締結が開始すると前記弾性体122の圧縮が開始して，前記締結部材140の締結動作に伴って前記回路基板130の湾曲変形と前記弾性体122の更なる圧縮が進行し，
前記締結部材140の締結完了時には，前記回路基板130は前記ベース側挟持部113とカバー側挟持部123によって圧接挟持されるとともに，前記突起部121の先端面と前記回路基板130の表面との間には前記弾性体122が圧縮された状態で残留している関係に前記突起部121の高さ寸法と前記弾性体122の厚さ寸法とが決定されている。

前記伝熱台座111aが前記ベース側挟持部113に接近した位置に偏在配置されるものであって，前記カバー側挟持部123の内側端部と前記絶縁シート112の対向端面との間隔寸法である第一アーム長Ｌ1は，前記回路基板130の厚さ寸法の４倍以上の値となっていて，
前記発熱部品131における前記カバー側挟持部123との接近位置には，前記突起部121が省略されている。
以上のとおり，この発明の請求項６に関連し，伝熱台座がベース側挟持部に接近した位置に偏在配置される場合には，カバー側挟持部と絶縁シートの対向端面との間隔寸法である第一アーム長Ｌ1は，回路基板の厚さ寸法の４倍以上の値となっていて，発熱部品におけるカバー側挟持部との接近位置には，突起部が省略されている
従って，伝熱材座がベースの外郭部に配置されていても，回路基板の湾曲変形によって残留間隙Ｔ0－Ｇ0を吸収して，締結部材によるベースとカバーの一体化を行うことができる特徴がある。

前記カバー120Cの側面開口部には樹脂製のコネクタハウジング138が設けられ，このコネクタハウジング138は前記カバー120Cの側面開口部と，前記ベース110Cの一辺との間に設けられた第二環状シール材142によって前記回路基板130を密閉収納し，
前記第一環状シール材141と前記第二環状シール材142は，前記ベース110Cの一辺に設けられた共通部環状シール材143を共通部分として立体交差しており，
前記コネクタハウジング138には，外部機器との間で配線接続するための複数の接続端子139が圧入保持されているとともに，この接続端子139の直交折曲部は前記回路基板130に半田付けされており，
前記伝熱台座111bと前記回路基板130との間に設けられた前記絶縁シート112の端面から前記接続端子139の前記直交折曲部までの寸法である第二アーム長Ｌ2は，前記コネクタハウジング138に圧入固定されている前記接続端子139の水平突出部寸法Ｌ3以上の寸法となっている。

以上のとおり，この発明の請求項３に関連し，カバーの側面開口部には樹脂製のコネクタハウジングが設けられ，外部接続用の接続端子が圧入固定されているこのコネクタハウジングの接近位置に伝熱台座が設けられている場合には，絶縁シートの端面と接続端子の直交折曲部までの寸法である第二アーム長Ｌ2は，コネクタハウジングに圧入固定されている接続端子の水平突出部寸法Ｌ3以上の寸法となっている。
従って，締結部材の締付けによって回路基板が湾曲変形しても，接続端子の水平突出部の湾曲変形によって半田接続部に発生するストレスを制限抑制することができる特徴がある。
これは，実施の形態１及び実施の形態２についても同様である。

100A～100C 基板収納筐体，110A～110C ベース，111 伝熱台座，111a 伝熱台座（周辺部），111b 伝熱台座（開口部），112 絶縁シート，113 ベース側挟持部，120A～120C カバー，121 突起部，122 弾性体，123 カバー側挟持部，124 伝熱突起，130 回路基板，131 発熱部品，131a 電極端子，131b 伝熱ブロック，132a 表面導電層，132b 裏面導電層，134a 信号パターン（表），134b 信号パターン（裏），135a 半田レジスト膜（表），135b 半田レジスト膜（裏），137 伝熱ボンド，138 コネクタハウジング，139 接続端子，140 締結部材，141 第一環状シール材，142 第二環状シール材，143 共通部環状シール材，Ｇ0 落差寸法，Ｌ1 第一アーム長，Ｌ2 第二アーム長，Ｌ3 水平突出部寸法，Ｓg 空隙部，Ｔ0 厚さ寸法，Ｔ0－Ｇ0 残留間隙。

Claims

金属製のベースと樹脂製又は金属製のカバーとによって構成された筐体内に密閉収納された回路基板と，前記カバーの内面と対向する前記回路基板の表面に搭載された表面実装部品である発熱部品と，前記回路基板の裏面と対向する前記ベースの内面に設けられた伝熱台座とを備え，前記発熱部品の発生熱が前記回路基板と前記伝熱台座を介して前記ベースに伝熱熱放散される基板収納筐体であって，
前記回路基板は，表裏の信号パターンに設けられた表裏の半田レジスト膜と，前記発熱部品の伝熱ブロックが半田付けされる表面導電層と，この表面導電層に対してメッキ穴を介して伝熱接続された裏面導電層とを備えるとともに，半田レジスト膜が除外されている前記裏面導電層と前記伝熱台座との間隙には，前記半田レジスト膜の厚さ寸法の２倍以上の厚さ寸法を有する絶縁シートが介挿されており，
前記ベースと前記カバーの少なくとも一対の対辺位置には，ベース側挟持部とカバー側挟持部が設けられ，前記ベース側挟持部と前記カバー側挟持部とは，前記回路基板の少なくとも一対の対辺位置を圧接挟持するための複数の締結部材によって一体化固定されており，
前記複数の締結部材による前記ベースと前記カバーの締結開始前における，前記ベース側挟持部の挟持面と前記伝熱台座の上面部との落差寸法Ｇ0は，前記絶縁シートの厚さ寸法Ｔ0の最小寸法未満の寸法となっていて，
前記伝熱台座の上面に前記絶縁シートを載せた状態で前記回路基板を搭載すると，前記回路基板の裏面と前記ベース側挟持部との間には前記厚さ寸法Ｔ0から前記落差寸法Ｇ0を減じた残留間隙Ｔ0－Ｇ0＞０が発生しており，
前記カバーの内面には複数の突起部が設けられ，前記突起部の先端面には前記回路基板と当接する弾性体が設けられており，
前記カバーを前記回路基板の上面に搭載すると，前記弾性体がまず前記回路基板の表面に当接し，続いて前記締結部材の締結が開始すると前記弾性体の圧縮が開始して，前記締結部材の締結動作に伴って前記回路基板の湾曲変形と前記弾性体の更なる圧縮が進行し，
前記締結部材の締結完了時には，前記回路基板は前記ベース側挟持部とカバー側挟持部によって圧接挟持されるとともに，前記突起部の先端面と前記回路基板の表面との間には前記弾性体が圧縮された状態で残留している関係に前記突起部の高さ寸法と前記弾性体の厚さ寸法とが決定されている
基板収納筐体。
前記ベースと前記カバーの輪郭外周部には，凹条部と凸条部によって構成された環状溝が設けられて，第一環状シール材が充填塗布されており，
前記環状溝は，前記回路基板が，前記ベース側挟持部と前記カバー側挟持部によって圧接挟持された状態において，過剰な前記第一環状シール材が流出する空隙部Ｓgを構成し，
前記弾性体は，前記第一環状シール材と同じ硬度を有するシリコン樹脂系の接着材である
請求項１に記載の基板収納筐体。
前記カバーの側面開口部には樹脂製のコネクタハウジングが設けられ，このコネクタハウジングは前記カバーの側面開口部と，前記ベースの一辺との間に設けられた第二環状シール材によって前記回路基板を密閉収納し，
前記第一環状シール材と前記第二環状シール材は，前記ベースの一辺に設けられた共通部環状シール材を共通部分として立体交差しており，
前記コネクタハウジングには，外部機器との間で配線接続するための複数の接続端子が圧入保持されているとともに，この接続端子の直交折曲部は前記回路基板に半田付けされており，
前記伝熱台座と前記回路基板との間に設けられた前記絶縁シートの端面から前記接続端子の前記直交折曲部までの寸法である第二アーム長Ｌ2は，前記コネクタハウジングに圧入固定されている前記接続端子の水平突出部寸法Ｌ3以上の寸法となっている
請求項２に記載の基板収納筐体。
前記カバーはアルミダイキャスト製のものであって，その内面には前記突起部に加えて伝熱突起が設けられ，
前記回路基板に半田接続される前記発熱部品の非半田面と，前記伝熱突起との対向面に設けられた間隙部には伝熱ボンドが塗布されている
請求項１から３のいずれか１項に記載の基板収納筐体。
前記発熱部品は，突出型又は非突出型の電極端子を，一対或いは二対の対辺に有する方形形状を成すとともに，前記回路基板の前記表面導電層に半田付けされる前記伝熱ブロックを備え，
前記突起部は，前記発熱部品の一対又は二対の角部であるか，前記電極端子を持たない一対の対辺の中間位置に配置されている
請求項１から４のいずれか１項に記載の基板収納筐体。
前記伝熱台座が前記ベース側挟持部に接近した位置に偏在配置されるものであって，前記カバー側挟持部の内側端部と前記絶縁シートの対向端面との間隔寸法である第一アーム長Ｌ1は，前記回路基板の厚さ寸法の４倍以上の値となっていて，
前記発熱部品における前記カバー側挟持部との接近位置には，前記突起部が省略されている
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板収納筐体。